Lizīns: funkcijas

pēc absorbcija, lizīna tiek ievadīts hepatocītos (aknas šūnas), transportējot proteīni. aknas ir ārkārtīgi svarīga starpproduktu olbaltumvielu un aminoskābju metabolismam - līdzīgi kā ogļhidrāti un lipīdi. Tāpēc ka aknas anatomiski atrodas starp zarnām un zemākām dobās vēnas, tā spēj iejaukties aminoskābju homeostāzē un regulēt aminoskābju piegādi perifēros orgānos un audos neatkarīgi no ēdiena uzņemšanas. Visas aminoskābju metabolisma reakcijas var notikt hepatocītos. Galvenā uzmanība tiek pievērsta olbaltumvielu biosintēzei (jaunu olbaltumvielu veidošanās), kas nepārtraukti notiek pie ribosomas katras šūnas aptuvenā endoplazmatiskā tīklojuma (rER). Aptuveni 20% no aminoskābes uzņemtie tiek izmantoti olbaltumvielu veidošanai. Pēc lielas olbaltumvielu uzņemšanas sintēzes ātrums tiek palielināts. Lizīns ir nepieciešams šādu olbaltumvielu veidošanai:

Strukturālie proteīni, Piemēram, Kolagēns, kas ir šūnu membrānu sastāvdaļa un dod āda, kaulu un saistaudi in skrimslis, Cīpslas un saitēm nepieciešamo mehānisko stabilitāti.
Saraušanās proteīni - aktīns un miozīns ļauj muskuļiem kustēties.
Fermenti, hormoni - vielmaiņas kontrole.
Jonu kanāli un transporta olbaltumvielas šūnu membrānās - hidrofobu un lipofilu pāreja molekulas, attiecīgi, caur bioloģisko šūnu membrānu.
Plazmas olbaltumvielas - olbaltumvielas, kas asinīs pārvadā vielas starp audiem un orgāniem, piemēram, lipoproteīni (lipīdu transports), hemoglobīns (skābekļa transports), transferrīns (dzelzs transports) un retinolu saistošs proteīns (A vitamīna transports); papildus vielu transportēšanai asinīs plazmas olbaltumvielu albumīns ir atbildīgs arī par onkotiskā spiediena uzturēšanu
Asins recēšanas faktori, piemēram, fibrinogēns un trombīns, kas ir iesaistīti gan ārējā, gan iekšējā asins recēšanā, kā arī organisma aizsargājošās un aizsardzības reakcijās
Imūnglobulīni or antivielas - aizsardzība un aizsardzība pret svešām vielām.

Papildus olbaltumvielu biosintēzei lizīns ir būtisks šādos procesos:

Sasaiste Kolagēns šķiedras hidroksilizīna formā.
Biogēno amīnu veidošanās
L-karnitīna sintēze

Hidroksilēšana lizīna laikā Kolagēns biosintēze Pēc olbaltumvielu biosintēzes no mRNS - posttranslacionāli - individuāli aminoskābes proteīnā integrēto var modificēt fermentatīvi un ne enzīmiski. Šādas strukturālas modifikācijas ietekmē olbaltumvielu funkcionālās īpašības. Īpaša nozīme ir modifikācijas pēc tulkojuma pārveidošanai lizīna un prolīns fibroblastos saistaudi. Pēc atsevišķu kolagēna polipeptīdu ķēžu biosintēzes pie ribosomas no rER, tie nonāk fibroblastu ER lūmenā - saistaudi. Tur daži kolagēna lizīna vai prolīna atlikumi molekulas modificē hidroksigenāzes. Hidroksigenāzes pārstāv fermenti ar divvērtīgu dzelzs aktīvajā vietā esošais atoms, kas saviem substrātiem pievieno hidroksilgrupu (OH), šajā gadījumā lizīnu vai prolīnu. Šī OH grupa ir diezgan izšķiroša kolagēna kā strukturālā proteīna funkcionalitātei. Paralēli hidroksilēšanas reakcijām trīs kolagēna polipeptīdu ķēdes ir savienotas kopā ER lūmenā, veidojot ūdeņradis saites un disulfīdu saites, kā rezultātā rodas trīs virkņu spirālveida molekula - trīskāršā spirāle -, ko sauc par prokollagēnu. Katrs kolagēns vai trīskāršā spirāle var sastāvēt no 600 līdz 3,000 aminoskābes, atkarībā no kolagēna veida. Pēc tam prokollagēns, kas daļēji satur hidroksilētu lizīna un prolīna atlikumus, tiek transportēts no ER uz fibroblastu Golgi aparātu. Golgi aparātā cukurs atliekas, piemēram, glikoze un galaktozes, ir pievienoti kolagēna hidroksilizīnam. Savienojums notiek starp hidroksilizīna OH grupu un OH grupu cukurs ar Eliminācijas of ūdens - O-glikozidiskā saite. Šīs O-glikozilēšanas rezultātā veidojas glikoproteīni, kas palīdz olbaltumvielu locīšanai vai palielina kolagēna stabilitāti. Prolīna hidroksilēšana par hidroksiprolīnu galvenokārt noved pie lielāka stiepes spēks un kolagēna trīskāršās spirāles stabilitāte. Procolagēns tiek iekļauts sekrēcijas pūslīšos no Golgi aparāta, transportējot uz šūnu membrānu fibroblasta un izdalās ārpusšūnu telpā ar eksocitozi (pūslīšu saplūšana ar membrānu). Pēc tam atsevišķs trīs virkņu kolagēns molekulas savāc kolagēna fibrilās (fibriloģenēze). Turpmākā posmā kolagēna fibrilu kovalentā šķērssaistīšana notiek, veidojoties kolagēna šķiedrām, un savstarpēja saikne notiek pie specifiskiem lizīna un hidroksilizīna atlikumiem. Pēc definīcijas par kolagēniem sauc tikai ārpusšūnu matricas tripelhelical molekulas. Pašlaik ir zināmi 28 kolagēna veidi (I līdz XXVIII tips), kas pieder noteiktām kolagēna ģimenēm, piemēram, fibrilāru, retikulāru vai lodīšu auklu kolagēniem. Atkarībā no kolagēna veida hidroksilētā stāvoklī ir vairāk vai mazāk lizīna vai prolīna atlikumu. Tādējādi šūnu bazālajā membrānā tiek modificēti vairāk nekā 60% lizīna molekulu. Līdz 12% no tiem ir saistīti ogļhidrāti. uz skrimslis, aptuveni 60% lizīna atlikumu ir arī hidroksilēti. Tikai neliela daļa no tiem (4%) ir saistīti ar ogļhidrāti. uz āda un kaulos tikai 20% lizīna atlikumu ir hidroksilizīna formā. Ogļhidrātu frakcija ir nenozīmīga pie 0.4%. Lizīna un prolīna hidroksilēšanai ir: C vitamīna (askorbīnskābe) ir būtiska. C vitamīns ietekmē hidroksigenāzes aktivitāti, kas optimāli var darboties tikai tad, kad tā dzelzs atoms atrodas divvērtīgā stāvoklī. Dažādi oksidētāji, piemēram, fluors, skābeklis, ūdeņradis peroksīds un tā addukti, spēj noņemt elektronus no mikroelementa dzelzs. Tādējādi dzelzs tiek ātri pārveidota no divvērtīgās (Fe2 +) trīsvērtīgajā formā (Fe3 +), kā rezultātā pasliktinās hidroksigenāzes aktivitāte. C vitamīns to neitralizē. Kā reducējošā viela askorbīnskābe uztur hidroksigenāzes dzelzs atoma divvērtīgo stāvokli. Pārnesot elektronus, tas samazina Fe3 + līdz Fe2 +. C vitamīna trūkums būtu vadīt līdz nepietiekamai kolagēna lizīna un prolīna hidroksilēšanai, kā rezultātā veidojas bojātas kolagēna molekulas, kas nespēj veikt to strukturālās olbaltumvielu funkcijas. Līdz ar to pacienti ar C vitamīna deficīta slimības skorbutu bieži cieš no simptomiem kolagēna nepilnīgas biosintēzes dēļ. To skaitā ir arī nabadzīgie brūču dziedēšana, āda problēmas un iekaisums, kā arī asiņošana, muskuļu iztukšošanās, locītavu iekaisums, trausls asinis kuģi, un kaulu sāpes asiņošanas dēļ zem periosta (subperiosteal asiņošana). Turklāt C vitamīns stimulē gēns izteiksme kolagēna biosintēzei un ir svarīga gan nepieciešamajai prokollagēna eksocitozei no fibroblasta uz ārpusšūnu matricu (ārpusšūnu matrica, starpšūnu viela, ECM, ECM), gan kolagēna fibrilu savstarpējai sasaistei. Biogēna veidošanās amīni Starp daudziem citiem amino skābes, lizīns kalpo kā biogēno amīnu sintēzes priekštecis. Lizīna gadījumā, sadaloties karboksilgrupai - dekarboksilējot - rodas biogēns amaverensaverīns, kam arī ir nosaukums 1,5-diaminopentāns. Tāpat kā visi citi biogēni amīnikadaverīns reaģē kā bāze aminogrupas (NH2) klātbūtnes dēļ. Tādējādi tas kā protonu akceptors var absorbēt protonus (H +) pie zemām vai skābām pH vērtībām un tādējādi palielināt pH vērtību. Tā kā kadaverīns tiek ražots baktēriju olbaltumvielu sagremošanas (pūšanas) laikā un tam ir pamata raksturs, biogēno amīnu sauc arī par pūšanas pamatu. Kadaverīna sintēzi no lizīna atvieglo zarnas baktērijas, īpaši viņu fermenti, dekarboksilāzes. Tas prasa karboksilgrupas (CO2) - piridoksāla šķelšanos fosfāts (PLP) un B6 vitamīns. Tādējādi PLP spēlē koenzīma lomu, un to nedrīkst izlaist amino dekarboksilējot skābes uz biogēnu amīni. Biogēnie amīni ir šo savienojumu prekursori (sintēzes prekursori).

Alkaloīdi
Hormoni
Koenzīmi - biogēnie amīni beta-alanīns un cisteamīns ir koenzīma A komponenti, kas starpniecības metabolismā kalpo kā universāls acilgrupu raidītājs.
Vitamīni - beta-alanīns ir būtiska B5 vitamīna sastāvdaļa (pantotēnskābe); propanolamīns ir nātrija bloka celtniecības elements vitamīns B12 (kobalamīns).
fosfolipīdi - fosfatidiletanolamīna un -serīna - koagulanta un trombokināzei līdzīgas vielas - veidošanai ir nepieciešams etanolamīns.

Daži brīvie biogēnie amīni pat var izraisīt fizioloģisku iedarbību. Piemēram, gamma-aminosviestskābe (GABA), ko ražo no glutamāts, un histamīna un serotonīna darbojas kā neirotransmiteri - ķīmiskie kurjeri - centrālajā daļā nervu sistēmas. L-karnitīna sintēze un tā iesaistīšanās šūnu metabolismā Cilvēka ķermenis var pats ražot L-karnitīnu no aminoskābju skābes lizīns un metionīns. Iekšķīgi lietojot lizīnu, ievērojami palielinās karnitīna līmenis plazmā. Piemēram, pēc singla deva 5 g lizīna, karnitīna līmenis plazmā 72 stundu laikā palielinās sešas reizes. Karnitīna sintēzei, kas notiek aknās, nierēs un smadzenes, svarīgākie kofaktori C vitamīns, B3 vitamīns (niacīns), B6 vitamīns (piridoksīna) un dzelzim jābūt pieejamam pietiekamā daudzumā papildus lizīnam un metionīns. L-karnitīns ir dabiski sastopama vitamīniem līdzīga viela, kas iesaistīta enerģijas metabolisms un tam ir galvenā loma tauku vielmaiņa. L-karnitīns ir iesaistīts garās ķēdes transportēšanā taukskābes (C12 līdz C22) pāri iekšējai mitohondriju membrānai un nodrošina tos beta-oksidācijai (piesātināto taukskābju sadalīšanās), kas notiek mitohondriju matricā. Kaut arī garās ķēdes ir piesātinātas taukskābes var viegli šķērsot ārējo mitohondriju membrānu, tām ir nepieciešama L-karnitīns kā transporta molekula, lai izietu arī no iekšējās mitokhendriālās membrānas. Pie ārējās mitohondriju membrānas taukskābju atlikumus, acilgrupas, aktivizē ar ATP atkarīgu saiti ar koenzīmu A - veidojas acil-koenzīms A. Šī aktivizēšana ir būtiska, jo taukskābes ir relatīvi inerti un var iesaistīties reakcijās tikai acil-CoA formā. Pēc tam arī pie ārējās mitohondriju membrānas taukskābju atlikumi no koenzīma A tiek pārnesti uz karnitīnu karnitīna palmitoiltransferāzes I (CPT I) ietekmē, kas ir pazīstams arī kā karnitīna aciltransferāze I. Rezultātā iegūtais acilkarnitīns tiek pārvērsts karnitīnā . Iegūtais acilkarnitīns tagad tiek pārvietots uz mitohondrija iekšpusi ar C-acilkarnitīna translokāzi. Tur karnitīna palmitoilgrupa vai aciltransferāze II pārnes acilgrupu no karnitīna uz CoA, tādējādi acil-CoA atkal ir klāt. Šajā procesā izdalīto L-karnitīnu translokāze atgriež šūnas citosolā antiportā ar acil-karnitīnu. Iegūtais acil-CoA paliek mitohondriju matricā un tagad ir gatavs noārdīšanai. Betaoksidācija vai aktivēto taukskābju noārdīšanās notiek pakāpeniski 4 atsevišķu reakciju atkārtotā secībā. 4 atsevišķu reakciju vienas secības produkti ietver taukskābju molekulu, kas ir divas ogleklis īsāki atomi acil-CoA formā un acetilgrupa, kas saistīta ar koenzīmu A, kas sastāv no diviem taukskābes sadalītajiem C atomiem. Taukskābe, kas ir mazāka par diviem C atomiem, tiek atgriezta beta-oksidēšanas pirmajā posmā un tiek vēlreiz saīsināta. Šo reakcijas secību atkārto, līdz beigās paliek divas acetil-CoA molekulas. Acetil-CoA ieplūst citrāta ciklā, lai turpinātu katabolismu. Tur enerģija tiek ražota GTP (guanozīna trifosfāta), reducēšanas ekvivalentu (NADH, FADH2) un ogleklis dioksīds. NADH2 un FADH2 nodrošina nepieciešamos elektronus nākamajai mitohondriju elpošanas ķēdei. Elpošanas ķēdes rezultāts atkal ir enerģijas ražošana, šoreiz ATP veidā (adenozīns trifosfāts), kas ir būtisks kā enerģijas avots pamata, enerģiju patērējošiem procesiem organismā. Tas ir vajadzīgs, piemēram, aktīvo organisko molekulu sintēzei masa transports pa biomembrānām un muskuļiem kontrakcijas. Acetil-CoA var izmantot arī ketonu ķermeņu vai taukskābju sintēzei. Gan taukskābes, gan ketona ķermeņa acetoacetāts, acetons un beta-hidroksibutirāts (BHB) ir svarīgi ķermeņa enerģijas piegādātāji. Ketona ķermeņi veidojas mitohondriji hepatocītu (aknu šūnu), īpaši samazināta ogļhidrātu patēriņa periodos, piemēram, laikā gavēšana diētas un kalpo kā enerģijas avots centrālajam nervu sistēmas. Bada metabolismā smadzenes var iegūt līdz pat 80% enerģijas no ketona ķermeņiem. Enerģijas pieprasījuma apmierināšana no ketona ķermeņiem uztura ierobežošanas laikā palīdz ietaupīt glikoze. Kā karnitīna palmitoiltransferāzes substrāts karnitīns papildus ogļhidrātu tauku vielmaiņa. Pietiekami augsts karnitīna līmenis plazmā ir priekšnoteikums optimālam CPT reakcijas ātrumam, kas ir aktīvs īpaši fiziskās uzsvars un saņem taukskābes, kas izdalītas no tauku depo pie mitohondriji šūnu, kas prasa enerģiju, un padara tās pieejamas L-karnitīnam. Kad karnitīna aciltransferāze I pārnes acilgrupas no acil-CoA uz karnitīnu, mitohondriju matricā palielinās brīvā koenzīma A kopa. Brīvais CoA tagad nonāk glikolīzē (ogļhidrātu katabolisms), kurā monosaharīds (vienkāršs cukurs) glikoze pakāpeniski tiek degradēts līdz piruvāts - pirovīnskābe. Turpmākai katabolizācijai piruvāts, brīvais CoA tiek pārnests uz acetilgrupu, veidojot acetil-CoA, ko izmanto enerģijas nodrošināšanai. Tā kā pirovīnskābe nepārtraukti tiek pārveidota par acetil-CoA, nesaistīta CoA klātbūtnē, tā ir tikai zemā koncentrācijā. Ja laktāts (pienskābe) intensīvas slodzes laikā anaerobo apstākļu dēļ uzkrājas muskuļu audos, pienskābe tiek metabolizēta līdz piruvāts līdz koncentrācija atšķirības. Tādējādi pārpalikums laktāts tiek noārdīts un tiek uzturēts piruvāta baseins, kas savukārt oksidatīvi dekarboksilējas par acetil-CoA, darbojoties piruvāta dehidrogenāzei mitohondriju matricā. Turklāt, kā rezultātā laktāts katabolisms, tiek novērsta pH pazemināšanās muskuļu šķiedrās, tādējādi novēršot priekšlaicīgu nogurums. Citas L-karnitīna iedarbības:

Kardioprotektīvais efekts - karnitīns uzlabo sirds muskuļi iekšā sirds mazspēja (sirds nespēja sadalīt asinis pēc vajadzības pieprasa iestāde).
Lipīdu līmeni pazeminošais efekts - karnitīns pazemina triglicerīdu līmeni plazmā.
Imūnstimulējoša iedarbība - karnitīns spēj uzlabot T un B darbību limfocīti, kā arī makrofāgi un neitrofīli.

L-karnitīna pieejamības ierobežojumi nepietiekamas uzņemšanas vai zemā lizīna un plazmas līmeņa dēļ metionīns, vadīt līdz traucējumiem enerģijas metabolisms. Zema karnitīna koncentrācija tā nesēja funkcijas dēļ samazina gan garu ķēžu taukskābju pāreju caur iekšējo mitohondriju membrānu, gan taukskābju noārdīšanos mitohondriju matricā. Garo ķēžu, neizmantojamo acil-CoA esteru uzkrāšanās rezultātā šūnu citozolā un nepietiekamas beta-oksidēšanās rezultātā cieš ATP padeve un līdz ar to arī šūnu piegāde ar enerģiju. Tas jo īpaši ietekmē sirds muskuļus, kas ir atkarīgi no taukskābju sadalīšanās kā galvenā enerģijas ražošanas avota, jo tajā ir maz glikogēna krājumu - glikozes uzglabāšanas forma. Enerģijas deficīts, ko izraisa karnitīna deficīts, izraisa asinsrites traucējumus, kas ievērojami samazinās skābeklis transports uz sirds. Tas palielina ciešanu risku stenokardija pectoris simptomi, kuriem raksturīgs a dedzināšanaasarošana vai krampjveida sajūta sirds novads. Neatbilstība starp skābeklis pieprasījuma un skābekļa piegādes rezultātā rodas miokarda išēmija (nepietiekama skābekļa piegāde miokarda), kas nereti ir miokarda infarkta izraisītājs (sirdslēkme). Visbeidzot, pietiekamai L-karnitīna pieejamībai ir svarīga loma profilaksē un terapija par vielmaiņas traucējumiem slikti perfūzijā miokarda. Karnitīna trūkums ietekmē arī olbaltumvielu un ogļhidrātu metabolismu. Sakarā ar samazinātu taukskābju izmantošanu karnitīna deficīta gadījumā enerģijas piegādes uzturēšanai arvien biežāk jāpieprasa citi substrāti. Mēs runājam par glikozi un olbaltumvielām. Glikoze arvien vairāk tiek transportēta no asinis šūnās, kad nepieciešama enerģija, izraisot tās plazmu koncentrācija nomest. Hipoglikēmija (pazemināts glikozes līmenis asinīs) ir rezultāts. Nepietiekama taukskābju acetil-CoA sintēze izraisa ierobežojumus glikoneoģenēzē (jauna glikozes veidošanās) un ketoģenēzē (ketona ķermeņu veidošanās) aknu hepatocītos. Ketona ķermeņi ir īpaši svarīgi bada metabolismā, kur tie kalpo kā enerģijas avots centrālajam nervu sistēmas. Ar enerģiju bagāti substrāti ietver arī olbaltumvielas. Ja taukskābes nevar izmantot ATP iegūšanai, palielinās olbaltumvielu sadalīšanās muskuļos un citos audos, ar tālejošām sekām uz fizisko sniegumu un imūnā sistēma.

L-karnitīns sportā

Karnitīnu bieži iesaka lietot kā a papildināt tiem indivīdiem, kuri vēlas samazināt ķermeņa tauku daudzumu ar fiziskām aktivitātēm un uzturs. Šajā kontekstā tiek teikts, ka L-karnitīns vadīt līdz paaugstinātai oksidācijai (dedzināšana) garās ķēdes taukskābes. Paredzams, ka palielināsies arī karnitīna uzņemšana izturība sniegumu un paātrina reģenerāciju pēc intensīvas slodzes. Pētījumi ir parādījuši, ka palielināta karnitīna uzņemšana kopā ar pārtiku tikai palielina veiktspēju vai samazina ķermeņa svaru, stimulējot tauku sadalīšanos, ja iepriekš bija samazināts L-karnitīna daudzums koncentrācija muskuļu šķiedrās nepietiekamas uzņemšanas, palielinātu zaudējumu rezultātā vai ģenētiski vai kā citādi izraisījuši karnitīna sintēzes ierobežojumus. Turklāt L-karnitīna papildināšana dod labumu arī cilvēkiem ar ķermeņa tauku zudumu, kuri regulāri iesaistās izturība fiziskām aktivitātēm un tiem, kuriem ir paaugstinātas enerģijas prasības. Iemesls tam ir mobilizācija triglicerīdi no tauku krājumiem, kas palielinās aerobikas laikā izturība vingrinājumi, kā arī enerģijas trūkuma laikā. Taukskābju sadalīšanās taukaudos un turpmākā brīvo taukskābju transportēšana asinīs uz enerģiju pieprasošajiem miocītiem (muskuļu šūnām) ir būtisks priekšnoteikums L-karnitīna efektivitātei. Iekš mitohondriji no muskuļu šūnām karnitīns beidzot var veikt savu funkciju un padarīt brīvās taukskābes pieejamas beta-oksidēšanai, transportējot tās mitohondriju matricā. Līdz ar to ir pietiekami augsts karnitīna līmenis plazmā, lai nodrošinātu prioritāru taukskābju izmantošanu kā galvenos skeleta muskuļu enerģijas piegādātājus miera stāvoklī, postabsorbcijas fāzē, bada laikā un ilgstošas izturības laikā, tādējādi zaudējot lieko daudzumu. ķermeņa tauki. Galvenokārt izmantojot taukskābes, L-karnitīnam ir olbaltumvielu saudzējoša iedarbība katabolisma apstākļos, piemēram izturības treniņš vai badā. Tas nodrošina aizsardzību no svarīgiem fermentiem, hormoni, imūnglobulīni, plazmas, transporta, strukturālās, asins recēšanas un kontrakcijas muskuļu audu olbaltumvielas. Tādējādi L-karnitīns saglabā veiktspēju un tam piemīt imūnstimulējoša iedarbība. Starp citiem pētījumiem to atklāja arī Konektikutas universitātes zinātnieki ASV L-karnitīna uzņemšana ievērojami uzlabo vidējo izturības rādītājus un nodrošina ātrāku atveseļošanos pēc lielas fiziskās slodzes. Šīs sekas, domājams, ir saistītas ar L-karnitīna labu šūnu piegādi šūnām, kā rezultātā palielinās asins plūsma un uzlabojas skābekļa piegāde muskuļiem. Turklāt pietiekami augsta L-karnitīna koncentrācija veselīgu atpūtas sportistu asinīs rada ievērojami zemāku brīvo radikāļu veidošanos, mazāku muskuļu sāpīgumu un mazāk muskuļu bojājumu pēc fiziskās slodzes. Šīs sekas izskaidrojamas ar palielinātu laktāta sadalīšanos, kas uzkrājas intensīvas slodzes laikā skābekļa trūkuma rezultātā. Dzerot kofeīnu saturošus dzērienus, piemēram kafija, tēja, kakao or enerģijas dzērieni, var atbalstīt oksidatīvās taukskābju katabolismu mitohondrijos un veicināt ķermeņa tauku samazināšanos. kofeīns spēj inhibēt fosfodiesterāzes enzīma aktivitāti, kas katalizē cAMP - cikliskā sadalīšanos adenozīns monofosfāts. Tādējādi šūnās ir pieejama pietiekami augsta cAMP koncentrācija. aktivizējas nometne lipāze, kas noved pie lipolīzes - šķelšanās triglicerīdi - taukaudos. Tam seko brīvo taukskābju palielināšanās taukaudos, to atdalīšana plazmā uz aknām vai muskuļiem ar transporta olbaltumvielu palīdzību albumīnsun sekojošā šūnu beta oksidēšana. Jau kādu laiku ir zināms, ka kafija pirms izturības vingrinājumiem ir ieguvumi tauku zaudēšanai. Tomēr kafija pirms ilgtermiņa izturības vingrinājumiem jāizvairās. Diurētiskā efekta dēļ kofeīns veicina šķidruma zudumu caur nierēm, kas izturības sportistiem tik un tā ir palielināts. Sportiski aktīviem cilvēkiem jāpievērš uzmanība lielam lizīna patēriņam, lai uzturētu augstu karnitīna līmeni plazmā. Tāpat regulāri lietojot metionīnu, C vitamīnu, B3 vitamīnu (niacīnu), B6 vitamīnu (piridoksīna) un dzelzi nedrīkst ignorēt, lai nodrošinātu pietiekamu endogēnā karnitīna sintēzi. Fiziskās slodzes laikā vai bada stāvoklī L-karnitīns neizbēgami tiek zaudēts no muskuļiem, un palielinās L-karnitīna esteru izdalīšanās ar urīnu. Zaudējumi palielina, jo vairāk muskuļiem tiek piedāvātas taukaudos esošās brīvās taukskābes (FFS). Līdz ar to ir palielināta vajadzība pēc L-karnitīna personām, kuras vingro vai uzturs daudz. Zaudējumus var kompensēt ar palielinātu endogēno sintēzi no lizīna, metionīna un citiem būtiskiem kofaktoriem, kā arī ar lielāku karnitīna uzņemšanu pārtikā. L-karnitīns galvenokārt tiek absorbēts caur gaļu. Bagāta ar karnitīnu ir sarkanā gaļa, īpaši aitas un jērs. Atšķirībā no sportiski aktīviem cilvēkiem palielināta karnitīna uzņemšana nerada paaugstinātu taukskābju oksidēšanos nesportistiem vai fiziski neaktīviem cilvēkiem. Iemesls tam ir tāds, ka fiziskās neaktivitātes dēļ taukskābju mobilizācija no tauku depo ir nepietiekama vai nav vispār. Tā rezultātā nevar notikt ne beta oksidēšanās šūnu mitohondrijos, ne ķermeņa tauku audu samazināšanās. Citas lizīna funkcijas un to pielietojums.

Uzlabojoša ietekme uz arginīns Aizkavējot arginīna transportēšanu no asinīm šūnās, lizīns nodrošina paaugstinātu arginīna līmeni koncentrācija plazmā. Arginīns pieder daļēji neaizvietojamām - nosacīti neaizvietojamām - aminoskābēm un ir sastopama gandrīz visos olbaltumvielās. To var sintezēt organismā no glutamāts vai ornitīns, citrulīna un aspartāts, un tas ir integrēts ornitīna ciklā, kas lokalizēts aknās. Ornitīna ciklā arginīns rezultātā iegūst biosintēzi urīnviela. Tādā veidā amonjaks atbrīvots no aminoskābēm, var detoksicēt. Turklāt arginīns ir vienīgais prekursors Slāpekļa oksīds (NO), kam ir izšķiroša loma vazodilatācijā un trombocītu agregācijas un adhēzijas kavēšanā. NO neitralizē endotēlija disfunkciju (pavājinātu asinsvadu darbību) un tādējādi arī aterosklerozes izmaiņas. Pietiekami augsts arginīna līmenis plazmā joprojām ir svarīgs STH sekrēcijai. Somatotropais hormons (STH) apzīmē somatotropīnsaugšanas hormons, kas veidojas adenohipofīzē (priekšējā hipofīzes dziedzeris). Tas ir būtiski normālai garuma augšanai. Tās ražošana ir īpaši izteikta pubertātes laikā. STH ietekmē gandrīz visus ķermeņa audus, īpaši kauli, muskuļi un aknas. Kad sasniegts ģenētiski noteiktais ķermeņa lielums, somatotropīns galvenokārt regulē muskuļu attiecību masa uz taukiem.
Palielināts absorbcija un uzglabāšana kalcijs in kauli un zobi - ir izdevīgi uzņemt ar lizīnu bagātu pārtiku vai papildināt ar lizīnu osteoporoze pacienti.
Palielināts absorbcija dzelzs - vienā pētījumā konstatēts, ka palielināta lizīna uzņemšana pozitīvi ietekmē hemoglobīns līmenis grūtniecēm. Hemoglobīns ir dzelzi saturošs sarkano asins pigmentu eritrocīti (sarkanās asins šūnas).
Herpess simplex - lizīns var palīdzēt izārstēt herpes infekcijas. Tādējādi pētījums par herpess simplex pacienti, kuri akūtās infekcijas fāzē katru dienu saņēma 800 līdz 1,000 mg lizīna un uzturēšanai 500 mg dienā, ievērojami paātrināja dziedināšanu. Daži eksperti arī lizīna lietošanu dzimumorgānos uzskata par ārkārtīgi noderīgu herpess.
Brūču dzīšana - kā būtiska kolagēna sastāvdaļa, pietiekama ar lizīnu bagātu pārtikas produktu lietošana optimizē kolagēna sadzīšanu brūces. Lizīns kopā ar prolīnu hidroksilētā stāvoklī ir atbildīgs par kolagēna šķiedru veidošanos, kolagēna fibrilām savstarpēji saistoties, un par kolagēna molekulu stabilitāti.
Ateroskleroze (arterioskleroze, artēriju sacietēšana) - lizīnu var izmantot aterosklerozes profilaksei un ārstēšanai. Ateroskleroze ir artēriju okluzīva slimība, kurā ir asins tauku, trombu, saistaudu un kalcijs artēriju vai asinsvadu sieniņās. Lizīns novērš lipoproteīnu (a) - Lp (a) - nogulsnēšanos un tādējādi padara to neefektīvu. L (a) apzīmē tauku-olbaltumvielu kompleksu un ir strukturāli līdzīgs ZBL (zems Blīvums lipoproteīni), tā sauktie “sliktie holesterīns“. Tā kā Lp (a) ir īpaši lipīgs lipoproteīns, tas ir atbildīgs par lielāko daļu tauku nogulsnējumu artērijas sieniņā. Visbeidzot, Lp (a) ir neatkarīgs aterosklerozes un tās seku riska faktors. Atsevišķi Lp (a) veicina trombu (asins receklis) veidošanos, kavējot fibrīna šķelšanos asinsvadu lūmenā, izmainot plazmīnu. Fibrīns ir aktivēta, savstarpēji saistīta plazmas asins recēšanas “līme” un noved pie tā aizvēršanās brūces veidojot a asins receklis. Turklāt lizīns var noārdīt jau esošu aterosklerozi iekaisuma plankums noņemot nogulsnētos Lp (a) un citus lipoproteīnus artērijas sieniņā. Pētījumi ir noskaidrojuši lizīna nozīmi aterosklerozes ārstēšanā. 12 mēnešu laikā 50 vīriešiem un 5 sievietēm dažādās slimības stadijās tika dota 450 mg lizīna un prolīna dienā kombinācijā ar vitamīni, minerāli, mikroelementi un 150 mg cisteīns, L-karnitīns un arginīns dienā. Pēc šiem 12 mēnešiem īpaši ātra datortomogrāfija atklāja, ka aterosklerozes progresēšana ir acīmredzami palēnināta vai gandrīz apstājusies. Pacientu trauku sienās gandrīz neveidojās jaunas plāksnes. Visiem priekšmetiem aterosklerozes nogulumu augšanas ātrums koronārā kuģi samazinājās vidēji par 11%. Pacienti agrīnā slimības stadijā ievērojami labāk reaģēja uz terapija. Šiem pacientiem likme iekaisuma plankums pieaugums tika samazināts par 50 līdz 65%. Vienā gadījumā koronāra pārkaļķošanās kuģi tika pat mainīts un slimība tika izārstēta. Tiek pieņemts, ka ievērojami samazināta turpmāko aterosklerozes nogulumu veidošanās ir balstīta uz visu ievadīto vitāli svarīgo vielu sinerģisko efektu.

Bioloģiskā valence

Bioloģiskā olbaltumvielu vērtība (BW) nozīmē olbaltumvielu uzturvērtību. Tas ir efektivitātes rādītājs, ar kuru pārtikas olbaltumvielas var pārveidot par endogēniem proteīniem vai izmantot endogēno olbaltumvielu biosintēzei. Uztura un endogēno olbaltumvielu līdzība ir atkarīga no aminoskābju sastāva. Jo augstāka ir uztura olbaltumvielu kvalitāte, jo tā ir līdzīgāka organisma olbaltumvielām aminoskābju sastāvā, un jo mazāk to nepieciešams uzņemt, lai uzturētu olbaltumvielu biosintēzi un atbilstu organisma prasībām - ar nosacījumu, ka ķermenis ir pietiekami apgādāts ar enerģija ogļhidrātu un tauku veidā, lai uztura olbaltumvielas netiktu izmantotas enerģijas ražošanai. Īpaša interese ir neaizstājamās aminoskābes, kas ir svarīgi endogēno olbaltumvielu biosintēzei. Visiem šiem jābūt vienlaikus klāt olbaltumvielu veidošanai šūnas sintēzes vietā. Tikai vienas aminoskābes intracelulārais deficīts apturētu attiecīgā proteīna sintēzi, kas prasa jau izveidoto apakšmolekulu noārdīšanos. Neaizstājamā aminoskābe, kas ir pirmā, kas ierobežo endogēno olbaltumvielu biosintēzi tās nepietiekamās koncentrācijas dēļ pārtikas olbaltumvielās, tiek dēvēta par pirmo ierobežojošo aminoskābi. Lizīns ir pirmā ierobežojošā aminoskābe olbaltumvielās, īpaši kviešu, rudzu, rīsu un citronu glutelīnos un prolamīnos. kukurūza, kā arī linsēklu un rapšu olbaltumvielās. Lai noteiktu olbaltumvielu bioloģisko vērtību, abi uztura pētnieki Kofranyi un Jekat 1964. gadā izstrādāja īpašu metodi. Saskaņā ar šo metodi katram testa proteīnam pietiekams daudzums uzturēšanas līdzsvarot of slāpeklis tiek noteikts atlikums - N-bilances minimuma noteikšana. Atsauces vērtība ir vesela olu olbaltumviela, kuras bioloģiskā vērtība tika patvaļīgi iestatīta uz 100 vai 1–100%. Starp visiem atsevišķiem proteīniem tam ir visaugstākais BW. Ja olbaltumvielas organisms izmanto mazāk efektīvi nekā olu olbaltumvielas, šī proteīna BW ir mazāks par 100. Dzīvnieku pārtikas olbaltumvielu BW ir augstāks nekā augu izcelsmes olbaltumvielu dēļ, jo to aminoskābju sastāvs ir līdzīgāks ķermeņa olbaltumvielām. Tādējādi dzīvnieku olbaltumvielas parasti labāk atbilst cilvēku vajadzībām. Piemēram, cūkgaļas BW ir 85, bet rīsiem ir tikai 66. Gudri apvienojot dažādus olbaltumvielu nesējus, var uzlabot pārtikas produktus ar zemu bioloģisko vērtību. Tas ir pazīstams kā dažādu olbaltumvielu papildinošais efekts. Piemēram, kukurūzas pārslām ir ļoti zems BW, jo tās satur tikai nelielu daudzumu neaizvietojamās aminoskābes lizīna. Viņi ir gandrīz nevērtīgi kā olbaltumvielu piegādātāji. Sajaucot tos ar pienstomēr ievērojami palielina kukurūzas pārslu olbaltumvielu BW, jo piena olbaltumvielu frakcijas, piemēram, kazeīns un laktatalbumīns, satur daudz lizīna un tāpēc tām ir augsta bioloģiskā vērtība. Ar atsevišķu olbaltumvielu papildinošā efekta palīdzību ir iespējams sasniegt BW, kas ir augstāks nekā visu olu olbaltumvielu. Vislielākais papildināšanas efekts tiek sasniegts, apvienojot 36% veselu olu ar 64% kartupeļu olbaltumvielu, kas nodrošina BW 136.

Lizīna noārdīšanās

Lizīnu un citas aminoskābes principā var metabolizēt un noārdīt visās organisma šūnās un orgānos. Tomēr enzīmu sistēmas katabolismam neaizstājamās aminoskābes galvenokārt atrodas hepatocītos (aknu šūnās). Lizīna noārdīšanās laikā amonjaks (NH3) un alfa-keto skābe izdalās. No vienas puses, alfa-keto skābes var izmantot tieši enerģijas ražošanai. No otras puses, tā kā lizīnam ir ketogēns raksturs, tie kalpo kā prekursors acetil-CoA sintēzei. Acetil-CoA ir būtisks lipoģenēzes (taukskābju biosintēzes) sākumprodukts, bet to var izmantot arī ketoģenēzei - ketona ķermeņu sintēzei. No acetil-CoA ketona ķermeņa acetoacetāts tiek veidots vairākos starpposmos, no kuriem pārējie divi ketona ķermeņi acetons un beta-hidroksibutirāts. Gan taukskābes, gan ketona ķermeņi ir svarīgi ķermeņa enerģijas piegādātāji. amonjaks ļauj sintezēt nebūtiskas aminoskābes, purīni, porfirīni, plazmas olbaltumvielas un infekcijas olbaltumvielas. Tā kā NH3 brīvā formā ir neirotoksisks pat ļoti mazos daudzumos, tas ir jānosaka un jāizdalās. Amonjaks, inhibējot, var izraisīt nopietnus šūnu bojājumus enerģijas metabolisms un pH izmaiņas. Amonjaka fiksācija notiek caur a glutamāts dehidrogenāzes reakcija. Šajā procesā amonjaks, kas izdalās ekstrahepatiskos audos, tiek pārnests uz alfa-ketoglutarātu, veidojot glutamātu. Otrās aminogrupas pārvietošana uz glutamātu rada glutamīns. Process glutamīns sintēze kalpo kā provizorisks amonjaks detoksikācija. Glutamīns, kas galvenokārt veidojas smadzenes, transportē saistīto un tādējādi nekaitīgo NH3 uz aknām. Citi amonjaka transporta veidi aknās ir asparagīnskābe (aspartāts) un alanīns. Pēdējā aminoskābe veidojas, sasaistot amonjaku ar piruvātu muskuļos. Aknās amonjaks izdalās no glutamīna, glutamāta, alanīns un aspartāts. NH3 galīgajam nolūkam tagad tiek ievadīts hepatocītos (aknu šūnās) detoksikācija izmantojot karbamil-fosfāts sintetāze urīnviela biosintēze. Divas amonjaka molekulas veido urīnviela, kas nav toksisks un tiek izvadīts caur nierēm ar urīnu. Veidojot urīnvielu, katru dienu var izvadīt 1-2 molus amonjaka. Karbamīda sintēzes apjoms ir atkarīgs no uzturs, īpaši olbaltumvielu uzņemšana daudzuma un bioloģiskās kvalitātes ziņā. Vidēji uzturā urīnvielas daudzums ikdienas urīnā ir aptuveni 30 gramu robežās. Personas ar traucējumiem niere nespēj izvadīt urīnvielu ar nierēm. Ietekmētajām personām vajadzētu ēst ar zemu olbaltumvielu saturu, lai izvairītos no paaugstinātas urīnvielas ražošanas un uzkrāšanās niere aminoskābju sadalīšanās dēļ.